高一下册生物 孟德尔的豌豆杂交实验(一)第2课时 逐字稿-3,011字
师:同学们,经过上节课的学习,我们对一对相对性状的杂交实验有了一定了解。孟德尔选用高茎和矮茎豌豆作为父本和母本进行杂交实验,发现无论正交还是反交,子一代都表现为高茎。子一代自交后,子二代既有高茎又有矮茎,出现了性状分离现象。通过观察这些现象,孟德尔提出相关问题:为什么子一代都是高茎而没有矮茎?为什么子二代又出现了矮茎?为什么子二代会出现3 : 1的性状分离比?这是偶然吗?
针对这些问题,孟德尔进行分析并提出假说。他认为生物的性状由遗传因子决定。从实验现象可知,无论亲本正交还是反交,子一代都表现为高茎,所以遗传因子是独立的,既不相互融合,也不会在传递过程中消失。显性遗传因子控制显性性状,用大D表示;隐性遗传因子控制隐性性状,用小d表示。在这个实验中,高茎是显性性状,由大D遗传因子决定;矮茎是隐性性状,由小d遗传因子决定。遗传因子其实就是后来我们熟知的基因,只是当时还未提出“基因”一词,孟德尔称之为遗传因子。
那么遗传因子在体细胞中是如何存在的呢?从实验现象可知,子一代都是高茎,子一代自交,子二代既有高茎又有矮茎,这说明遗传因子在体细胞中是成对存在的。我们可用大D、小d来表示个体遗传因子的组成,即基因型。遗传因子组成相同的个体,我们称之为纯合子,如大D大D表现为显性性状高茎,是显性纯合体;小d小d表现为隐性性状矮茎,是隐性纯合体。而大D小d这种遗传因子组成不同的个体,我们称之为杂合体,因其含有大D显性遗传因子,所以表现出显性性状高茎。
在配子中遗传因子又是怎么存在的呢?由于配子通过减数分裂产生,所以配子中只含有每对遗传因子中的一个。大D大D个体可产生含有大D的配子,小d小d个体可产生含有小d的配子,大D小d个体可产生含有大D或含有小d的配子,比例为1 : 1。受精时,雌雄配子的结合是随机的。下面我们通过遗传因子的书写来解释一对相对性状的杂交实验。
亲本高茎和矮茎都是纯种,即纯合子。大D大D可产生含有大D的配子,小d小d可产生含有小d的配子。雌雄配子结合得到子代,所以子一代遗传因子组成是大D小d,表现为高茎。子一代进行自交,在形成配子时,成对的遗传因子会发生分离,形成含有大D或含有小d的两种配子,且比值为1 : 1。受精几率均等,所以雄配子有大D和小d两种,雌配子也有大D和小d两种。雌雄配子随机结合产生后代,子二代会出现三种遗传因子组成:大D大D、大D小d和小d小d,比值为1 : 2 : 1,表现出来的性状有高茎和矮茎两种,比值为3 : 1。我们也可用棋盘法书写出子二代的基因型,从配子角度考虑,F1无论是雄性个体还是雌性个体都可产生两种配子大D和小d,雌雄配子交配得到子二代,这样就能清楚写出子二代基因型大D大D、大D小d、小d小d的比值为1 : 2 : 1,子二代表现型高茎和矮茎的比值为3 : 1。
为了让大家更好理解上述解释,我们来做一个性状分离比的模拟实验。桌上有甲、乙两个小桶,里面分别装了10枚红色和蓝色小球,摇动混匀。每组同学从两个桶里各抓出一个小球组合在一起,记录组合类型,然后把小球放回,重复实验。
通过实验,我们来思考几个问题。两个小桶分别代表什么?它们代表雌雄生殖器官,里面各有10个蓝球和10个红球,代表配子种类。每桶内两种颜色彩球数量相等,代表大D和小d两种配子数量相等。抓取时要随机抓取,不能看了再抓,这是为什么呢?因为这代表产生的配子类型是随机的,几率均等。记录完一次结果后,要把抓出的小球放回原桶,这又是为什么呢?是为了保证两种配子数量相等,使其被抓取的概率也相等。彩球的组合代表什么?代表配子的结合方式,有三种组合,分别是大D大D、大D小d和小d小d,理论值接近于1 : 2 : 1。大家可以对比每个小组的数据和全班总体的数据,会发现重复次数越多,越接近理论值。下面我们来看关于性状分离比模拟实验的一个选择题,错误的是……这道题答案选D。